ピサの塔は840 年近くもの間、非常に長い間傾いてきたため、永久に重力に逆らうことになると考えるのが自然です。しかし、この有名な建造物は、最初のレンガが敷かれて以来、ほぼ崩壊の危険にさらされています。
1173 年に建設が始まってすぐに傾き始めました。建設業者は、塔の計画された 8 階建てのうち 3 番目に到達しただけで、泥、砂、粘土からなる柔らかい土壌の上にその基礎が不均一に沈下し始めました。その結果、構造物はわずかに北に傾きました。労働者らは、沈下する北側の 3 階の柱とアーチをわずかに高くすることで埋め合わせようとしました。その後、彼らは 4 階に進みましたが、政情不安により建設が中断され、職を失ってしまったことに気づきました。
この塔は 100 年近く未完成のまま放置されていましたが、移転は完了していませんでした。基礎の下の土壌は不均一に沈下し続け、1272 年に工事が再開されるまでに塔は南に傾いてしまい、その方向は現在も傾いています。技術者たちは、今度は 5 階で再度調整を試みましたが、1278 年に作業は再び中断され、わずか 7 階が完成しました。
残念なことに、建物は時として驚くべき速度で沈下を続けました。傾斜の速度は 14 世紀初頭に最も急激でしたが、それでも町役人や塔の設計者が建設を進めることを思いとどまることはありませんでした。最後に、1360 年から 1370 年の間に、作業員は鐘室のある 8 階を北に傾けることで傾きを修正しようとして、プロジェクトを完了しました。
16 世紀後半にガリレオ ガリレイが塔の頂上から大砲の弾とマスケット銃の弾を落としたと言われるまでに、塔は垂直から約 3 度ずれていました。しかし、注意深く監視が開始されたのは 1911 年でした。これらの測定により、驚くべき現実が明らかになりました。塔の頂上は年間約 1.2 ミリメートル (0.05 インチ) の速度で移動していたということです。
1935 年、技術者たちは、基礎の下に過剰な水が溜まるとランドマークが弱くなり、衰退が加速するのではないかと懸念しました。塔の基部を密閉するために、作業員は基礎に斜めの穴の網状の穴を開け、セメントグラウト混合物を充填しました。彼らは問題を悪化させるだけでした。塔はさらに急激に傾き始めた。また、数人の技術者や石工が塔を研究し、解決策を提案し、さまざまな種類の支えや補強で記念碑を安定させようとしたにもかかわらず、将来の保存チームがより慎重になる原因にもなりました。
これらの対策はいずれも成功せず、長い年月をかけてゆっくりと構造物の傾斜は 5.5 度に達しました。その後、1989 年にイタリア北部パヴィアで同様に建設された鐘楼が突然倒壊しました。
ピサの新たな計画に傾く
当局者らはピサの斜塔もパヴィアの倒壊した塔と同じ運命をたどるのではないかと非常に懸念し、記念碑を一般公開を閉鎖した。 1 年後、彼らは国際チームを結集して、タワーを瀬戸際から取り戻すことができるかどうかを検討しました。
インペリアル・カレッジ・ロンドンの土壌力学の専門家であるジョン・バーランド氏は、チームの主要メンバーでした。彼は、塔の北側の基礎の下から土を取り出せば、塔を垂直方向に引き戻せるのではないかと疑問に思いました。質問に答えるために、彼と他のチームメンバーはコンピューターモデルとシミュレーションを実行して、そのような計画が機能するかどうかを確認しました。データを分析した後、彼らはこの解決策が実際に実現可能であると判断しました。
作業員は計画を持って現場に赴き、石が割れないように鉄製のバンドを1段目に巻き付けた。次に、750 トン (827 トン) の鉛の重りを塔の北側に設置しました。次に、塔の基部の周りに新しいコンクリートのリングを流し込み、地表のはるか下に固定された一連のケーブルをそれに接続しました。最後に、直径 200 ミリメートル (7.9 インチ) のドリルを使用して、基礎の下に角度を付けて穴を開けました。ドリルを取り外すたびに、土壌の一部が取り除かれましたが、その量はわずか 15 ～ 20 リットル (4 ～ 5 ガロン) でした。土を取り除くと、その上の地面が落ち着きました。この動作と、ケーブルによって加えられる圧力とが組み合わさって、タワーは傾斜とは反対の方向に引っ張られました。彼らはこれを数年間にわたって 41 の異なる場所で繰り返し、常に進捗状況を測定しました。
2001 年までに、研究チームは塔の傾きを 44 センチメートル (17 インチ) 減少させました。これは当局が記念碑を一般公開できると確信させるのに十分な量でした。掘削が停止した後も、2008 年 5 月にセンサーが動きを検出しなくなるまで、タワーはまっすぐになり続けました。その時までに、塔の傾きはさらに 4 センチメートル (2 インチ) 減少しており、差し迫った危険はないようでした。
バーランド氏と彼のチームがとった行動は、理論的には構造を永久に安定させる可能性がある。現在、本当の脅威は石積み自体、特に何世紀にもわたる傾きによって引き起こされた力のほとんどがそこに向けられている低層階の材料から来ています。この石積みのいずれかが崩れると、塔が崩壊する可能性があります。そして、この地域で小規模な地震が発生した場合でも、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。
こうした潜在的な問題にもかかわらず、技術者らはこの有名な構造物は少なくともあと 200 年間は安定した状態を保つだろうと予想している。それまでに別の介入が必要になる可能性がありますが、改良に利用できる技術ははるかに進歩しており、塔をさらに 800 年間保存できる可能性があります。
ピサの斜塔は最も有名な傾いた建造物かもしれませんが、決してユニークなものではありません。ピサの柔らかい土壌は、近くのサン・ニコラの鐘楼やサン・ミケーレ・デッリ・スカルツィの鐘楼など、他の塔にも問題を引き起こしている。次に、イタリアのボローニャにあるアシネッリ塔とガリセンダ塔、そして中国の大理近くにある三塔があります。しかし、現在、最も傾いた塔としての記録を保持しているのは、ドイツのズールフーゼンの斜塔です – 5.19度。ドイツの塔がこの疑わしい栄誉を受けたのは、修復工事によってピサの最も有名なランドマークの傾きが軽減されたという理由だけでした。
